12-细胞衰老与死亡-PPT课件.ppt

12 细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡 第一节第一节 细胞的衰老细胞的衰老一、细胞衰老的得概念与特征一、细胞衰老的得概念与特征衰老衰老 aging 生物体在其生命的后期阶段所进行的全身性的、多方面的、十分复杂的、循序渐进的退化。生物体在其生命过程中生长发育到成熟后，随着年龄的增长，形态结构何生理机能方面出现一系列慢性的、进行性的、退化性变化。一般意义一般意义通常意义通常意义细胞的衰老肌体的衰老两个不同的概念，两个密切相关的过程正常细胞分裂的次数有限 40-60代细胞至少是培养的细胞不是不死的，而是有一定的寿命。细胞至少是培养的细胞不是不死的，而是有一定的寿命。增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。著名的龊著名的龊 界限界限Hayflick还发现：还发现：动物细胞在体外可以传代的次数与五中的寿命有关 体外培养的细胞传代次数与细胞来来源个体的年龄成反比 动物寿命 细胞传代寿命 鼠 3年 10-30代 龟 200年 140代 成人成纤维细胞成人成纤维细胞 10-30代代胎儿成纤维细胞胎儿成纤维细胞 20-40代代反映了个体细胞反映了个体细胞在体内的衰老状在体内的衰老状况况IIIIII衰老的特征衰老的特征1、细胞内水分减少细胞脱水收缩，体积变小1）细胞膜上的微绒毛数目增加2）细胞膜的流动性降低3）细胞膜受体-配体复合物形成的效能降低4）线粒体出现明显的衰老特征：形成多囊5）细胞核膜内折。2、细胞色素颗粒增多3、细胞器的衰老4、化学组成生化反应的改变1）蛋白质合成速率降低2）细胞内酶活性与含量的改变三、细胞衰老的学说三、细胞衰老的学说生物大分子交联论体细胞突变和DNA损伤论错误成灾论异常分化论自由基理论遗传程序论神经免疫网络论糖皮质激素受体论细胞调亡第二节第二节 细胞的死亡细胞的死亡 细胞死亡得一般定义是细胞生命现象不可逆的停止一、细胞死亡的标志一、细胞死亡的标志主要采用形态学指标来判断染色法中性红染色 不着色 红色台酚兰染色 不着色 蓝色活细胞 死细胞培养中的细胞能否现成集落，即形成克隆二、细胞死亡的机制二、细胞死亡的机制（一（一|）细胞死亡的概念）细胞死亡的概念细胞死亡细胞调亡Programmed cell death,PCD细胞坏死necroesis为了维持细胞内环境的稳定，由基为了维持细胞内环境的稳定，由基因控制的细胞自主的有序死亡，是因控制的细胞自主的有序死亡，是一个主动过程，涉及到一系列基因一个主动过程，涉及到一系列基因激活、表达以及调控过程。激活、表达以及调控过程。细胞病理性死亡，一般由于感染的细胞病理性死亡，一般由于感染的因素造成，往往伴随着炎症。因素造成，往往伴随着炎症。（二）程序性细胞死亡与细胞坏死的比较（二）程序性细胞死亡与细胞坏死的比较（三）程序性细胞死亡的特征（三）程序性细胞死亡的特征1、形态、形态学特征学特征细胞连接消失调亡小体形成并且被吞噬2、染色质DNA的降解由于内源性核算内切酶的变化DNA片断大小有规律，200bp；电泳呈梯形单链切开，极少有在同一位置切开DNA双链的断裂后的DNA片断可以被细胞膜包围形成调亡小体。3、RNA和大分子的合成涉及一系列RNA和蛋白质的合成，说明细胞调亡过程中优基因激活及表达4、Ca2+浓度的变化Ca2+速度快二持续无Ca 2+培养基或抑制Ca 2+浓度，可抑制PCD的发生。5、内源性核酸内切酶的作用Ca 2+、Mg 2+依赖性的核酸内切酶参与PCD的发生。PCDX-ray缺乏缺乏Ca 2+、Mg 2+胸腺四、细胞死亡的基因调控四、细胞死亡的基因调控1、秀丽隐杆线虫：、秀丽隐杆线虫：1090个细胞，发育过程中个细胞，发育过程中131个细胞死亡个细胞死亡成虫959个细胞A组组 B组组 C组组A组组 B组组 C组组A、当ced9激活时，ced3、4被抑制，细胞存活，反之亦然 如果ced3、4 同时失活，则正常的或逾数的细胞死亡都不能发生推测这类基因鱼编码直接杀伤细胞的毒素或调解细胞或性蛋白转录有关死亡决死亡决定基因定基因B、与细胞死亡后的吞噬有关:控制相邻细胞吞噬死亡细胞方面起着重要作用。其突变导致吞噬作用缺失.A组组 B组组 C组组D、控制 DNA裂解，负责被吞噬细胞的DNA消化，其突变会导致DNA间接受阻。2、哺乳动物细胞调亡地基因调控、哺乳动物细胞调亡地基因调控生存基因死亡基因促进存活:bcl-2;EIB c-kit促进增殖:c-myc;c-abl;ras抑制细胞增殖:RB P53促进细胞死亡：Bax,Ice（1）促进细胞增殖的基因促进细胞增殖的基因c-myc 8q24 促进细胞增殖，诱导细胞死亡c-abl 9q34 bcr 22q22形成bcr-abl融合基因，促进骨髓细胞的增殖ras 蛋白质为21000 KD;促进细胞增殖基因转染的爪蟾大白鼠 恶变正常大鼠DNA一种标志基因Marker gene表达H-ras 的肿瘤细胞系恶性程度下降转染转染说明大鼠细胞中有抑癌基因的存在说明大鼠细胞中有抑癌基因的存在经过第二轮转染，发现一中新的长度为2.5Kb转录物，推测是生长抑制基因的转录物。命名为TrgH-ras转染的转染的大鼠细胞大鼠细胞Trg抑制细胞的生长，诱导PCD的发生（2）促进细胞存活的基因促进细胞存活的基因bcl-2 (B cell lymphoma/leukemia-2;bcl-2)是PCD研究中最重要的基因，与ced9 相似。bcl-2小鼠细胞寿命延长骨髓细胞淋巴细胞导入说明说明bcl-2延长细胞的寿命，也就延长细胞的寿命，也就bcl-2阻断阻断PCD心好传递心好传递系统的最后共同通道而控制系统的最后共同通道而控制PCD，从而促进细胞存活。从而促进细胞存活。EIB 是腺病毒5型编码的早期即刻蛋白的缩写（early immediate protein B,EIB)促进细胞存活，阻断p53介导的PCD机制而促进细胞存活。19000：抑制p53诱导的PCD过程55000：阻断p53肿抑制蛋白的功能EIBc-kit：属于生长因子受体类原癌基因c-kit的产物是一种受体酪氨酸激酶III的家族成员 即干细胞因子受体（stem cell factor receptor,SCFR）与干细胞因子一起对造血干细胞、肥大细胞的发育、皮肤黑素细胞的形成及配子的形成都有密切的关系（3）细胞生长抑制基因细胞生长抑制基因P53基因:野生型P53基因可以间接引起细胞调亡，骨髓细胞骨髓细胞上皮细胞上皮细胞P53表达细胞死亡肿瘤细胞P53丢失细胞不发生调亡Rb基因：retinoblastma,RB.为一抗癌基因 13q14。产物816个氨基酸，在其一级结构中有金属离子结合位点，表明其某些阿、氨基酸结合蛋白有相似之处。Rb基因使肿瘤发生逆转及抑制细胞增殖的机制尚不清楚。WT-1:11q13.其缺失可以产生儿童期的肾母细胞瘤。缺失WT-1基因的瘤细胞导入WT-1肿瘤细胞逆转（3）细胞死亡促进基因细胞死亡促进基因Bax:从表达bcl-2的人B细胞系RLT分离出的 一种新型蛋白质分子，明命名为BaxBax与bcl-2有高度的同源性。Bax过度表达可以拮抗bcl-2的促进细胞增值及抑制PCD作用。ICE 白细胞介素I 转换酶（interleukin-1 convert enzyme,ICE）是一种裂解蛋白质的蛋白水解酶ICE 相当于线虫的ced3的人体自杀基因；ced3与ICE有同源性，达28%ICE大鼠成纤维细胞PCD